“BOPPPS+BLOOM”模型在課程教學設計中的應用

張禮廉　于瑞航　潘獻飛　鄧海濤　吳美平

摘 要 近年來北美流行的BOPPPS教學模型在國內課程教學中得到了廣泛的應用。BOPPPS模型中很重要的一個過程是明確教學目標。那么如何科學的設立教學目標呢？BLOOM認知模型作為一種思維技巧模型，對提升學生思維層次，為設立科學合理的教學目標提供了理論指導。本文旨在有機的融合BOPPPS教學模型以及BLOOM認知模型，以“慣性傳感器技術”課程為案例，探究“BOPPPS+BLOOM”模型在課程教學設計中的應用，為創新教學方法提供一種有益的補充。

關鍵詞 BOPPPS教學模型 BLOOM認知模型 教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.06.055

Application of "BOPPPS+BLOOM" Model in

Course Teaching Design

ZHANG Lilian， YU Ruihang， PAN Xianfei， DENG Haitao， WU Meiping

（National University of Defense Technology， Institute of Intelligent Science， Changsha， Hunan 410073）

Abstract In recent years， the popular BOPPPS teaching model in North America has been widely used in domestic curriculum teaching. An important process in the BOPPPS model is to clarify the teaching objectives. So how to scientifically set up teaching goals As a thinking skill model， the BLOOM cognitive model provides theoretical guidance for the improvement of students' thinking level and the establishment of scientific and reasonable teaching goals. This article aims to organically integrate the BOPPPS teaching model and the BLOOM cognitive model. Taking the case of "Inertial Sensor Technology" as a case， it explores the application of the "BOPPPS+BLOOM" model in curriculum teaching design， and provides a useful supplement to innovative teaching methods.

Keywords BOPPPS； teaching mode； BLOOM； cognitive model； teaching methods

Robert Boice教授在《Advice for New Faculty Members》一書中，開篇即指出教學是“危險”的，隨即給出了恰到好處教學方法的意義以及相應的八條規則。[1]任教以來，筆者一直在思考和探索何為恰到好處的教學方法。對于此問題，難以一言蔽之，李郴生教授主編的《當好教師上好課》集眾家之長，系統地回答了這個問題。[2]作為一種教學方法的有益補充，本文以筆者近年來講授的“慣性傳感器技術”課程為案例，淺析如何綜合利用BOPPPS教學模型以及BLOOM認知模型設計課程教學。

1 概述

隨著教學改革的深化以及國際交流的深入，教學方法日益創新，發展迅速。其中典型的成果是北美地區高校教學技能培訓機構（Instructional Skill Workshop）提出的BOPPPS教學模型。[3]該模型構建了標準化的教學流程，強調激發授課對象的主動性，目前在課程教學設計中取得了廣泛應用。[4～6]表1左側給出了BOPPPS教學模型的6個階段：導入（Bridge in）、目標（Outcomes）、前測（Pre-Assessment）、參與式學習（Participatory Learning）、后測（Post-Assessment）、總結（Summary）。該教學模型將教學內容分割為起承轉合的多個小單元。課程教學的設計需兼顧教學歷程的每個單元，即教學目標→教學行為→學習活動→教學評估→教學目標的循環過程?？梢姡虒W目標即是教學設計的起點也是終點，如何科學合理的設計課程教學目標，是有效教學必須攻克的核心問題。

美國教育心理學家布魯姆（B.J.Bloom）將認知領域的教學目標按由簡單到復雜的順序劃分為知識（Knowledge）、領會（Comprehension）、運用（Application）、分析（Analysis）、綜合（Synthesis）、評價/創新（Evaluation/Create）六個層次。[7]表1的右側給出了每個層次對應的能力。這里需要強調兩點：第一，這六個層次對知識的理解和把握的程度是逐步加深的，前一個水平是后一個水平的基礎。比如沒有知識，學生就不可能領會。依此類推，沒有正確的領會也就不可能正確的運用。第二，較低的三個層次（知識、領會、運用）描述了聚合思維的過程，而較高的三個層次（分析、綜合、評價/創新）描述了發散思維的過程。前者使學生回憶出知道和理解的內容并用以解決問題，后者使學生們創造出經驗中不存在的新見解和新發現。

“慣性傳感器技術”是國防科技大學導航工程專業的核心專業課程之一，這是由慣性導航技術鮮明的軍事特色決定的。慣性傳感器作為慣性導航系統的核心器件，其精度和環境適應性直接決定了導航系統的綜合性能。機械轉子陀螺儀，作為一種以剛體力學為基礎的經典陀螺技術，仍然在戰略武器或平臺的導航系統中發揮重要作用。尤其以靜電陀螺儀為典型代表的機械陀螺儀，是目前列裝的慣性導航系統中精度等級最高的陀螺儀，在戰略核潛艇等武器平臺中應用廣泛?！皺C械轉子陀螺儀的基礎理論”是所有機械轉子陀螺的本質原理，因此選取此節作為案例來探究BOPPPS教學模型和BLOOM認知模型在課程教學設計中的綜合應用。

2 基于“BOPPPS+BLOOM”模型的課程教學設計

首先梳理“機械轉子陀螺儀的基礎理論”這一節課程的內容體系，按照BLOOM認知模型科學合理的確定課程的教學目標（即認知層次）。鑒于綜合和創新兩個高級的認知層次需要對整個章節乃至整個課程學習之后才有可能達到，因此對于基礎理論這一節課的認知層次目標僅包含BLOOM認知模型的前四個層次。本節課程的主要內容包含動量矩和動量矩定理、陀螺的定軸性、歐拉動力學方程、表觀運動以及陀螺的進動六個知識點。對于動量矩和動量矩定理以及歐拉動力學方程，屬于基本的物理定義以及理論公式，要求學生能夠記憶這這些基本的定義和公式，其次領會物理量的意義以及理論公式的推導過程，并運用這些理論公式來解釋相應的物理現象和性質。對于陀螺的定軸性和進動運動，屬于轉子陀螺儀特有的物理性質，要求學生在了解這些性質的基礎上，能夠運用相關的物理公式分析這些物理性質。對于表觀運動，是觀測者在旋轉坐標系中觀察轉子運動時產生的一種物理現象，可由歐拉動力學方程直接解釋，因此要求學生了解該知識且領會該現象。具體如表2所示。

人才培養方案，“慣性傳感器技術”這門課程是針對導航工程專業大三學員開設的專業課程。因此授課學員具有“理論力學”、“線性代數”和“自動控制原理”等背景知識，已經掌握動量、動量矩、力矩、轉動慣量等物理概念以及向量叉積、矩陣乘法、矩陣求導等數學概念。結合授課對象的背景知識、課程內容體系以及認知層次目標，按照BOPPPS教學模型來設計課程教學環節，具體計劃如表3所示。

從表3可以看出，根據BOPPPS教學模型設計教學環節時，可以靈活地穿插提問、板書、動畫或視頻展示、實驗演示、故事講解等教學方式，在教學內容、教學方法和教學目標構成的立體維度中組織課程教學。

3 結束語

隨著教學改革的不斷深入，教學方法不斷創新。國際上先進的教學模型不斷引入課程教學設計。關于BOPPPS教學模型在課程教學中的應用是比較廣泛的。而基于BLOOM認知模型的教學目標設計相關的文獻較少。有機地結合二者，科學的設立課程教學目標和組織教學環節的論文更是稀缺的。本文作者結合近幾年講授“慣性傳感器技術”這門課程的心得體會，以“機械轉子陀螺儀的基礎理論”具體的一節課為案例，詳細介紹了如何確立教學目標以及如何設計教學環節，豐富立體的組織課程教學。通過視頻展示、實驗演示和故事講解與基本公式的推導、物理現象的分析有機穿插，使得教學活動張弛有度；通過引言和總結的首尾呼應，強化學生對課程重點知識的掌握。從近幾年的教學效果看，學生能夠集中注意力投入到課程學習中，學習興趣較高，且教學效果良好，在課后測驗和課程考試中，都體現對相關知識有較強的綜合運用能力。

本文系湖南省學位與研究生教育教學改革課題（編號：JG2016B003） 和全國工程專業學位研究生教育2016-2017年度自選研究課題（編號：2016ZX-45）的階段性成果

參考文獻

[1] Robert Boice. Advice for New Faculty Members[M].Boston，MA：Allyn&Bacon;，2000.

[2] 李郴生，程為寶，潘宗預.當好教師上好課[M].長沙：湖南人民出版社，2008.

[3] Caffarella RS. Planning programs for adult learners： a practical guide for educators， trainers and staff developers[M].San Fancisco： Jossey-Bass，2002.

[4] 姚曉玲.基于BOPPPS模型的java語言課程教學模式探討[J].電腦知識與技術，2016（1）：65-70.

[5] 羅宇，付紹靜，李瞰.從BOPPPS教學模型看課堂教學改革[J].計算機教育，2015（6）：16-18.

[6] 穆華，李春.BOPPPS模型及其在研究型教學中的應用探究[J].陜西教育：高教版，2015（10）：27-30.

[7] B.S.Bloom等.教育目標分類學：第一分冊認知領域[M].上海：華東師范大學出版社，1986.